使用ISSR标记研究Solanum capsicoides All.的体细胞胚胎发生及克隆保真度

《In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant》：Somatic embryogenesis and clonal fidelity study using ISSR markers in Solanum capsicoides All.

本研究针对印度稀有人用草药S. capsicoides资源短缺问题，通过优化植物生长调节剂组合（TDZ、ZEA、GA3），建立其体细胞胚胎发生再生体系。最佳培养基为含2.27 μM TDZ的MS培养基，最高发芽率达90%，再生植株遗传一致且适于规模化繁育与保护。

　　

摘要

Solanum capsicoides All. 是一种稀有且具有民族植物学价值的药用植物，在印度许多阿育吠陀配方中被用于治疗咳嗽、哮喘和肠道发热。由于城市化进程以及住宅区的反复清理，S. capsicoides 的数量急剧减少（Dharman 和 Anilkumar，2018）。因此，本研究旨在建立一种通过体细胞胚胎发生快速繁殖 S. capsicoides 的可重复实验方案。实验中使用了不同浓度和组合的植物生长调节剂，如噻二唑酮（TDZ）、 Zeatin（ZEA）和赤霉素（GA₃）来促进体细胞胚胎发生。子叶是最适合用于体细胞胚胎发生的外植体，而在添加了 2.27 μM TDZ 的 Murashige 和 Skoog（MS）培养基中获得了最佳数量的体细胞胚胎。添加了 11.4 μM ZEA 和 0.29 μM GA₃ 的 Murashige 和 Skoog（MS）培养基使得体细胞胚胎的发芽率最高。将植株转移到含有 4.56 μM ZEA 和 0.58 μM GA₃ 的培养基后，30 天内成功实现了茎的伸长。从体细胞胚胎再生的小苗在移栽到田间后的存活率达到了 90%。通过切片显微镜观察和立体放大显微镜技术，清晰地展示了体细胞胚胎不同阶段的发育过程。为了研究再生植物的遗传完整性，使用了简单序列重复区间（ISSR）标记物，其多态性信息含量（PIC）值在 0 到 0.13 之间，表明萌发的种子植株与再生的 S. capsicoides 植株具有遗传相似性。本研究成功建立了通过体细胞胚胎发生进行 S. capsicoides 再生的方法。再生植株在克隆上完全相同，因此可以认为这是一种非常适合其繁殖和保护的途径。